Le ciel — astronomie

Polaris : pourquoi l’étoile Polaire reste immobile

Polaris, l’étoile Polaire, paraît immobile parce qu’elle se situe presque exactement au-dessus du pôle nord de la Terre, le point autour duquel tout le ciel semble tourner. Ce n’est pas l’étoile la plus brillante, seulement une étoile d’éclat moyen. On la trouve grâce à la Grande Ourse ou à Cassiopée, et elle indique la direction du nord.

Près du pôle nord céleste

Prenez une photo du ciel nocturne en pose longue : les étoiles y dessinent des arcs de cercle. Toutes tournent autour d’un même point, et Polaris (Alpha Ursae Minoris) se trouve tout près de son centre.

La raison en est la rotation de la Terre. Notre planète tourne autour d’un axe imaginaire, et cet axe pointe vers un endroit précis du ciel. Prolongé vers le nord, il rencontre la sphère céleste au pôle nord céleste, le point imaginaire autour duquel le ciel semble tourner. Les étoiles ne tournent pas autour de nous : cette impression vient du fait que la Terre effectue un tour complet par rapport aux étoiles en environ 23 heures et 56 minutes.

Polaris se trouve à moins d’un degré de ce pôle. À titre de comparaison, la pleine Lune mesure environ un demi-degré de large. L’étoile décrit donc un tout petit cercle et, à l’œil nu, paraît immobile pendant que le reste du ciel du nord pivote autour d’elle.

Polaris n’est pas exactement au pôle. Elle en est actuellement éloignée d’environ trois quarts de degré, et les calculs montrent qu’elle s’en approchera au plus près vers l’an 2100, avant de s’en éloigner lentement.

Pas l’étoile la plus brillante

Beaucoup de gens pensent que l’étoile Polaire doit être la plus brillante du ciel. Ce n’est pas le cas. Polaris a une magnitude apparente d’environ 2 (une échelle de luminosité où les nombres les plus petits correspondent aux astres les plus brillants), ce qui en fait une étoile d’éclat moyen. On la voit facilement depuis une ville, mais elle ne se détache pas de façon spectaculaire. L’étoile la plus brillante du ciel nocturne est Sirius, et bien d’autres étoiles éclipsent Polaris.

Polaris appartient à la constellation de la Petite Ourse et marque l’extrémité du manche de la Petite Casserole. Elle se situe à quelques centaines d’années-lumière, souvent estimées à environ 430. Les astronomes savent qu’il s’agit d’une céphéide (un type d’étoile dont l’éclat pulse légèrement) et qu’elle fait partie d’un système d’étoiles multiple. Ses variations d’éclat sont faibles et invisibles à l’œil nu.

Comment la trouver

Une fois que vous savez où regarder, Polaris est facile à repérer. Il existe deux méthodes fiables.

Avec la Grande Ourse. Repérez la Grande Ourse et les deux étoiles à l’extrémité de sa casserole, Dubhe et Merak, celles qui sont les plus éloignées du manche. Tracez une ligne imaginaire passant par elles et prolongez-la d’environ cinq fois la distance qui les sépare. Vous arriverez à Polaris, assez isolée dans cette région du ciel.

Avec Cassiopée. Lorsque la Grande Ourse est basse sur l’horizon, cherchez Cassiopée, le groupe d’étoiles en forme de W situé de l’autre côté du pôle. Une ligne imaginaire partant du milieu du W, vers l’extérieur, mène vers Polaris.

Quand vous faites face à Polaris, vous regardez vers le nord. L’est est à votre droite, l’ouest à votre gauche et le sud dans votre dos.

La hauteur de Polaris au-dessus de l’horizon est à peu près égale à votre latitude. À 40° N, elle se trouve à environ 40° de hauteur. Au pôle Nord, elle est presque au zénith, et à l’équateur, elle est proche de l’horizon. Depuis l’hémisphère Sud, elle n’est pratiquement jamais visible, sauf depuis des lieux très proches de l’équateur.

Un conseil pratique : éloignez-vous des lampadaires et laissez à vos yeux quelques minutes pour s’habituer à l’obscurité. Vous trouverez d’autres idées dans comment observer le ciel.

Les étoiles polaires changent à cause de la précession

Polaris n’est pas l’étoile Polaire pour toujours. L’axe de la Terre ne pointe pas éternellement vers le même endroit. Il décrit lentement un grand cercle, comme une toupie qui vacille, un effet appelé précession. Un cycle complet dure environ 26 000 ans.

En conséquence, le pôle nord céleste se déplace lentement parmi les étoiles. Il y a environ 5 000 ans, l’étoile brillante la plus proche était Thuban, dans la constellation du Dragon, à une époque associée à la construction des pyramides égyptiennes. Dans un avenir lointain, d’autres étoiles prendront le relais, et dans environ 12 000 ans, le pôle se trouvera près de la brillante Véga. Polaris est l’étoile polaire de notre époque, mais elle s’inscrit dans un long cycle plutôt que dans un fait éternel.

Le pôle sud céleste n’a pas d’étoile brillante comparable à Polaris. Les observateurs de l’hémisphère Sud utilisent d’autres repères, comme la Croix du Sud.

En bref

• Polaris semble immobile parce qu’elle se trouve presque sur l’axe de rotation de la Terre.
• Elle est d’éclat moyen, pas la plus brillante.
• On peut la trouver avec la Grande Ourse ou Cassiopée.
• Son rôle d’étoile Polaire est temporaire à cause de la précession.

La prochaine fois que vous lèverez les yeux, souvenez-vous qu’un point paisible au-dessus de l’horizon nord ancre tout le ciel nocturne en rotation.

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